高频电子线路实验报告

时间:2024.4.21

         调频接收机设计与调试

一 设计目的

通过本课程设计与调试,提高动手能力,巩固已学的理论知识,能建立无线电调频接收机的整机概念,了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响,从而能正确设计、计算调频接收机的单各元电路:输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。初步掌握调频接收机

的调整及测试方法。

二 调频接收机的主要技术指标

1.工作频率范围

接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。如调频广播收音机的频率范围为88~108MH,是因为调频广播收音机的工作范围也为88~108MHz

2.灵敏度

接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度,通常用输入信号电压的大小来表示,接收的输入信号越小,灵敏度越高。调频广播收音机的灵敏度一般为5~30uV。

3.选择性

接收机从各种信号和干扰中选出所需信号(或衰减不需要的信号)

的能力称为选择性,单位用dB(分贝)表示dB数越高,选择性越好。调频收音机的中频干扰应大于50dB。

4.频率特性

接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。调频机的通频带一般为200KHz。

5.输出功率

接收机的负载输出的最大不失真(或非线性失真系数为给定值时)功率称为输出功率。

三  基本设计原理

调频接收机的组成

一般调频接收机的组成框图如图所示。其工作原理是:天线接受到的高频信号,经输入调谐回路选频为f1,再经高频放大级放大进入混频级。本机振荡器输出的另一高频 f2亦进入混频级,则混频级的输出为含有f1、f2、(f1+f2)、(f2-f1)等频率分量的信号。混频级的输出接调频回路选出中频信号(f2-f1),再经中频放大器放大,获得足够高增益,然后鉴频器解调出低频调制信号,由低频功放级放大。由于天线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频,再加以放大,因此接收机的灵敏度较高,选择性较好,性能也比较稳定。

中放的任务,是把变频器输出的中频信号放大后,输入到检波器。在超外差接收机中,信号放大的任务大部分是由中频放大器来完成的。中放级的好坏对接收机的灵敏度、选择性、失真和自动增益控制等主要指标有着决定性的影响。因此对中放的要求是:增益高,稳定性好,具有良好的通频带特性。也就是说,对于干扰信号抑制能力强,选择性要好,而对信号本身的影响或衰减要小,自动增益控制对整机频带影响要小。

     在调频接收机的情况下,载波的振幅大小并不包含有用的信号,这就使我们有条件利用限幅的办法把调频波中由噪声产生的调幅分量完全消除后,再送到鉴频器去。起着消除这种调幅分量作用的电路,叫做限幅器。限幅电路除了能有效地抑制干扰外,还有一个作用就是保持输出信号的幅度稳定不变。如果输入信号的振幅高于某一规定值时,由于限幅作用,它的输出信号幅度也不会发生改变。

      鉴频器又称频率检波器,它的任务就是从调频波中检出原调制信号。要完成这个任务,一般要分为两步进行。第一步先将等幅的调频波改变成振幅随频率变化的调幅波,使其幅度变化的规律和频率变化的规律相同。第二步再用振幅检波器除去载波,最后得到音频信号。

四  单元电路设计

1、      高频小信号放大电路

如下图所示为共射级接法的晶体管高频小信号放大器。

他不仅要放大高频信号,而且还要有一定的选频作用,因此晶体管的负载为LC并联谐振回路。其具体的工作原理如下:

从天线ANTA1接收到的高频信号经过CA1、CCA1、LA1组成的选频回路,选取信号为fs=10.7MHZ的有用信号,经晶体管QA1进行放大,由CA3、TA1初级组成的调谐回路,进一步滤除无用信号,将有用信号经变压器和CB1耦合进入ICB1(MC3361).

2.混频电路

   混频计时把高频信号经过频率变换,变为一个固定的频率。这种频率变换通常是将已调波的载波从高频变为中频,同时必须保持其调制规律不变。

因为中频比外来信号频率低且固定不变,中频放大器容易获得比较大的增益,从而提高收音机的灵敏度。在较低而又固定的中频上,还可以用较复杂的回路系统或滤波器进行选频。它们具有接近理想矩形的选择性曲线,因此有较高的邻道选择性。如果器件仅实现变频,振荡信号由其它器件产生则称之为混频器。

 该实验中用到二极管环形混频器,它组和频率小、动态范围大、噪声小、本振电压无反向辐射,但是它的变频增益小于1.

二极管环形混频器

环形混频器的原理电路如图所示,本振电压从输入和输出变压器

T、T中心抽头加入。四个二极管均按开关状态工作。各电流、电压的极性如图中所示。图中实线箭头表示本振电压再副半周的电流

方向;虚线箭头表示本振电压再正半周的电流方向。由图可见,它相当于两个平衡混频器的组合。

              图  二极管环形混频电路

上图中的二极管环形混频器具有如下特点:

1 结构上四个二极管接成环形。作为混频时,环形的两个对角端AB和CD通过变压器接入本振信号VL和有用信号VS.

2 如果电路平衡,则各端口是相互隔离的,即L端口的本振信号不会通到R端,R端口的有用信号不会窜入L端,有用信号和本振信号均不会通到I端.

3 有增益,存在损耗.作为混频器时,混频损耗的理论值为4dB

4 为调幅器时,考虑到高频变压器的低频频率特性差的缺点,调制信号改从端口输入,载波信号从端口输入,,从端输出振幅调制信号.

3.中频放大电路

中频放大电路的任务是把变频得到的中频信号加以放大,然后送到检波器检波。中频放大电路对超外差收音机的灵敏度、选择性和通频带等性能指标起着极其重要的作用。
  下图(a)是LC单调谐中频放大电路,图(b)为它的交流等效电路。图中B1、B2为中频变压器,它们分别与C1、C2组成输入和输出选频网络,同时还起阻抗变换的作用,因此,中频变压器是中放电路的关键元件。
    中频变压器的初级线圈与电容组成LC并联谐振回路,由于并联谐振回路对诣振频率的信号阻抗很大,对非谐振频率的信号阻抗较小。所以中频信号在中频变压器的初级线圈上产生很大的压降,并且耦合到下一级放大,对非谐振频率信号压降很小,几乎被短路(通常说它只能通过中频信号),从而完成选频作用,提高了接收机的选择性。
     由LC调谐回路特性知,中频选频回路的通频带Bf2- f1=fd/QL,式中QL是回路的有载品质因数。QL值愈高,选择性愈好,通频带愈窄;反之,通频带愈宽,选择性愈差。

 

图5中频放大电路

4.鉴频电路

下图是回路鉴频器的原理图。

图6鉴频电路

相位鉴频器是利用回路的相位-频率特征来实现调幅-调频波变换的,上图中输入电路的初级回路和次级回路均调谐于调频波的中心频率。他们完成波形变换,将等副调频波变换成幅度随瞬时频率变化的调频波(及调幅-调频波)。、R、、R、组成上下、两个振幅检波器,且特性完全相同,将振幅的变化监测出来。负载电阻R通常比旁路电容的高频容抗大的多,而耦合电容与旁路电容的容抗则小于高频扼流圈的感抗。因此,初级回路上的信号电压几乎全部降落在扼流圈上。

   而且,每个检波器上均加有两个电压,即。不过一个检波器的输入时它们之和,另一个则是他们之差。只要在耦合回路的通频带范围内,当调频波的瞬时频率变化时,无论是还是

他们的振幅都保持恒定,但是他们之间的相位关系随频率而发生变化。

   将超前于一个角度。这个角度可能是/2,可能大于/2,也可能小于/2,主要取决于信号频率是等于、小于或大于中心频率。正是由于这种相位关系与信号频率有关,才导致两个检波器的输入电压的大小产生了差别。

5.MC3361电路及功能

在本实验中采用了MC3361芯片,该调频接收机中的混频、中频放大、鉴频、低频放大等其他功能电路全部由MC3361实现

MC3361是美国MOTOROLA公司生产的单片窄带调频接收电路,主要应用于语音通讯的无线接收机。片内包含振荡电路、混频电路、限幅放大器、积分鉴频器、滤波器、抑制器、扫描控制器及静噪开关电路。主要应用在二次变频的通讯接收设备。其主要特性如下:
低功耗(在Vcc=4.0V,耗电典型值仅为3.9mA)
极限灵敏度:2.6uV(-3bB)(典型值)
少量的外接元件
工作电压:2.0—8.0V
DIP16和SO-16两种封装形式
工作频率:60MHz(max)

MC3361引脚图MC3361外形 

MC3361外形图

MC3361引脚路

MC3361应用电路 MC3361典型应用电路图

Mc3361极限参数

MC3361的引脚功能

MC3361调频接收机的工作原理如下

MC3361的内部振荡器与1脚和2脚的外接元器件组成第二本振级,振荡频率为10.245MHz。第一中频10.7MHz输入信号从MC3361的16管脚输入,在内部混频器与10.145MHz的本振信号进行混频,产生若干混频信号,其中差频信号10.7MHz-10.245MHz=0.455MHz,即第二中频信号由3脚外接的455kHz陶瓷滤波器FL选频输出,再经5脚送入MC3361限幅放大器进行高增益放大,限幅放大级是整个电路的主要增益级。8脚的外接元器件组成455kHz鉴频谐振回路,经放大后的第二中频信号在鉴频器进行解调,解调输出的音频信号经音频电压放大器AF放大后由9脚输出。再经电阻、电容等组成的高频滤波网络滤除掉高频成分,改善输出信号的波形。12脚和15脚的外接电路与内部静噪触发电路组成载频检测和电子开关电路,用于调频接收机的静噪控制。

MC3361集成电路采用16脚双列直插式封装。它具有较宽的电源电压范围(2~9V),能在2V低电源电压条件下可靠地工作,耗电电流小(当Vcc=3.6V时,静态耗电电流典型值为2.8mA),灵敏度高(在2.0μV输入时典型值为-3dB),音频输出电压幅值大。它的内电路结构框图如图1所示。IC内设置有双平衡双差分混频器、电容三点式本机振荡器、六级差动放大器构成的调频455kHz宽带中频限幅放大器、双差分正交调频鉴频器、音频放大器及静噪控制电路。

五  整体电路设计

下图所示为整体电路图

图7调频接收机电路图

从天线ANTA1接收到的高频信号经过CA1、CCA1、LA1组成的选频回路,选取信号为fs=10.7MHZ的有用信号,经晶体管QA1进行放大,由CA3、TA1初级组成的调谐回路,进一步滤除无用信号,将有用信号经变压器和CB1耦合进入ICB1(MC3361)16管脚与本振信号10.245MHz(MC3361的1、2脚外挂10.245MHz晶体及微调电容与内部振荡单元产生的)进行混频,产生差频信号从3管脚输出,经455KHz陶瓷滤波器滤波后又从5脚进入MC3361进行放大,MC3361的8脚外挂鉴频电路,最终从9脚输出调制信号

六、实验内容

(1).按下开关,调试好小信号放大单元电路,调试好高频功率放大单元电路。

(2).连接好发射电路和接收电路(连LE2、LE1、LE3、LE4、LE5、LE6、LA1、LB1),同时用实验箱所配的天线(一端带夹子的导线)分别将发射单元的天线ANTE1和本实验单元天线ANTA1连好.

(3).在不加调制信号的情况下,接通发射电路和接收电路的电源,调节变容二极管单元的L84,用示波器探头测量TTB2,当TTB2处有455 KHz的信号输出时,说明调频单元的工作频率在10.7MHz附近。此时从处加入1KHz,峰峰值为100mV左右的调制信号,则从TTB1处用示波器可观测到输出的解调波。

图8调频波与解调波的理想波形

 (4).当从TTB1处观察鉴频输出信号,此时如果波形失真可以微调LB1和微调L84。注意观察鉴频信号频率与调制信号频率是否一致,幅度大小与调制频偏的关系(调制频率可以通过改变调制信号大小来改变)。如果TTB1处的信号失真,一般要考虑是否调制信号幅度过大以及变容二极管调频产生的调频信号的中心频率偏高10.7MHz太远

七  实验数据及调试

    本次操作的灵敏度从信号发生器直接读出、解调信号是在示波器上直接读出、失真度用失真测试仪测出,具体数据如下表:

调试过程

检查电路是否有错,检查模块是否装错和是否有漏装的元件。检查各单元电路接入位置是否正确。检查各级直流工作点,若有不符合者,可调整相应分立元件的有关部分。检查电路中电解电容正负极性是否有误。集成电路则应先检查外围电路是否有故障,最后才考虑换集成块。

八  设计总结

无线电信号的接收机试先用接收天线将受到的电磁波转变为已调波电流,然后从这已调波电流中检出原始的信号。最后再由听筒或扬声器将经过检波取出的音频电流转为震动的声音信号。但是,接收天线所收到的电磁波很微弱,为了提高接收机的灵敏度,可在检波器之前加一级至几级高频小信号放大器,然后再检波。检波之后,再经过适当的低频放大,送到扬声器或耳机中转为声音,这样的接收机叫做直接放大式接收机。

  超外差式接收机的基本原理是:从无线收到微弱高频信号先经过一级或几级的高频小信号放大器放大,然后送至混频器与本地振荡器所产生的等幅振荡电压相混合,所得到输出电压包络线形状不变,仍与原来的信号波形相似,但载波频率所转换为两个高频频率之差,(或和),这叫做中频。中频电压再经中频放大器放大,送入检波器,得检波输出电压。最后检波输出电压经低频放大器放大,送到扬声器(或耳机)中转变为声音。

  本学期开设了高频电子线路这门课程。这次课程设计使我明白要设计一个成功的电路,必须要细心,耐心,认真。课程设计过程中很多步骤在设计时需要反复实践,其过程很烦琐,有时花很长时间设计出来的电路还是需要重做,那时心中会很急躁,就需要我们静下心,仔细查找原因,然后做出相应的改动。在实验室有限的条件和自己有限的知识里,非常感谢指导老师诲人不倦的精神。在接触课程设计之前,因为这门课程的难度很深度,我对高频是敬而远之的心态,所以基础知识以及逻辑推理思维方面都是相当欠缺。在对高频的实验模块操作方法所知甚少和对调试知识几乎一无所知的程度,最后完成了课程设计的要求,要非常感谢指导老师耐心的指导和同学们热心的帮助。

九  元器件清单

十  参考书目

张肃文  陆兆熊  高频电子线路(第四版)  高等教育出版社

曾星雯   陈健   高频电子线路辅导        西安电子科技大学出版社

戴峻浩          高频电子线路指导        国防工业出版社


第二篇:高频电子线路课程设计


 

高频电子线路

课程设计报告

系 (部):         三  系            

专    业:         通信工程          

班    级:         11级              

姓    名:         张竣昊            

学    号:       20110306147                                

成    绩:                                                        

指导老师:         陈飞                                       

开课时间:   20##-2013  学年   2  学期


一、设计题目

HX108-2 AM收音机的组装与调试

二、主要内容

1、学习收音机原理

2、组装、焊接收音机

3、调试收音机

4、书写课程设计报告

三、具体要求

1、对照原理图讲述整机工作原理;

2、对照原理图看懂装配接线图;

3、了解图上符号,并与实物对照;

4、根据技术指标测试各元器件的主要参数;

5、认真细致地安装焊接,排除安装焊接过程中出现的故障。

6、书写一份完整的设计报告。报告包括设计题目、设计任务、详细的设计过程、原理说明、各模块参数的说明、仿真波形、调试总结、心得体会、参考文献(在报告中参考文献要做标注,不少于4篇

四、进度安排

第十七周:

周三,周四通过查阅书本,参考资料,网络等学习收音机工作原理。周五开始焊接收音机。

第十八周:

周一、周二焊接收音机

周三调试收音机

周四、周五书写课程设计报告

五、成绩评定

课程设计成绩按优、良、中、及格、不及格评定,最终考核成绩由四部分组成:

1、平时考勤占30%

2、组装的收音机质量占30%

3、答辩占20%

4、实验报告占20%

1、收音机组装与调试的目的与意义

1.通过对收音机的安装、焊接及调试,了解电子产品的生产制作过程;

2.按照图纸焊接元件,组装一台收音机,并掌握其调试方法;

3.通过电路图,初步掌握简单电路元件装配、初步的焊接技术及对故障的诊断和排除;

4.了解HX108-2 七管半导体收音机的原理。熟练焊接的基本技巧;

5.掌握电子元器件的识别及质量检验;

6.学会利用工艺文件独立进行整机的装焊和调试,并达到产品质量要求;

2、收音机的原理

收音机是将接收到的不同频率的高频信号全部变成一个固定的中频信号进

行放大,因而电路对各种电台信号的放大量基本是相同的,这样可以使中放电路具有优良的频率特性。虽然超外差式收音机的电路比直放式收音机复杂,但其选择性好,灵敏度高。

(1)工作方框图

 


图2.1总体工作方框图

A)输入电路:又称输入调谐回路或选择电路,其作用是从天线上接收到的各种高频信号中选择出所需要的电台信号并送到变频级。输入电路是收音机的大门,它的灵敏度和选择性对整机的灵敏度和选择性都有重要影响。

B)变频电路:又称变频器,由本机振荡器和混频器组成,其作用是将输入电路选出的信号(载波频率为 fs 的高频信号)与本机振荡器产生的振荡信号(频率为 fr)在混频器中进行混频,结果得到一个固定频率(465kHz)的中频信号。这个过程称为“变频”,它只是将信号的载波频率降低了,而信号的调制特性并没有改变,仍属于调幅波。由于混频管的非线性作用,fs 与 fr 在混频过程中,产生的信号除原信号频率外,还有二次谐波及两个频率的和频和差频分量。其中差频分量(fr—fs)就是我们需要的中频信号,可以用谐振回路选择出来,而将其它不需要的信号滤除掉。因为 465kHz 中频信号的频率是固定的,所以本机振荡信号的频率始终比接收到的外来信号频率高出 465kHz,这也是“超外差”得名的原因。

C)中 频放大电路:又 叫中频放大器,其 作用是将变频级送来的中频信号进行放大,一般采用变压器耦合的多级放大器。中频放大器是超外差式收音机的重要组成部分,直接影响着收音机的主要性能指标。质量好的中频放大器应有较高的增益,足够的通频带和阻带(使通频带以外的频率全部衰减),以保证整机良好的灵敏度、选择性和频率响应特性。

D)检波和自动增益控制电路:

收音机接收的经过调制的高额振荡电流,这种电流通过收音机的耳机或扬声器,并不能使它们振动而发声,为什么呢,假定某一个半周期电流的作用是使振动片向某个方向运动,下一个半周期电流就以几乎同样大的作用使振动片向反方向运动.高频电流的周期非常短,半周期更短,而振动片的惯性相当大,所以在振动片还没有来得及在电流的作用下向某个方向运动的时候,就立刻有一个几乎同样大的作用要使它向反方向运动,结果振动片实际上不发生振动.要听到声音,必须从高频振荡电流中“检”出声音信号,使扬声器(或耳机)中的动片随声音信号振动。

从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号过程,叫做检波。检波是调制的逆过程,因此也叫解调。由于调制的方法不同,检波的方法也不同。检波之后的信号再经过放大、重现,我们就可以听到或看到了。

检波的作用是从中频调幅信号中取出音频信号,常利用二极管来实现。由于二极管的单向导电性,中频调幅信号通过检波二极管后将得到包含有多种频率成份的脉动电压,然后经过滤波电路滤除不要的成份,取出音频信号和直流分量。音频信号通过音量控制电位器送往音频放大器,而直流分量与信号强弱成正比,可将其反馈至中放级实现自动增益控制(简称 AGC)。收音机中设计 AGC 电路的目的是:接收弱信号时,使收音机的中放电路增益增高,而接收强信号时自动使其增益降低,从而使检波前的放大增益随输入信号的强弱变化而自动增减,以保持输出的相对稳定。

E)音频放大电路:又叫音频放大器,它包括低频电压放大器和功率放大器。一般收音机中有一至两级低频电压放大。两级中的第一级称为前置低频放大器,第二级称为末级低频放大器。低频电压放大级应有足够的增益和频带宽度,同时要求其非线性失真和噪声都要小。功率放大器是用来对音频信号进行功率放大,用以推动扬声器还原声音,要求它的输出功率大,频率响应宽,效率高,而且非线性失真小。

收音机一般采用甲乙类推挽功率放大器,按照放大器与负载的耦合方式不同,具体来说有变压器耦合、电容耦合(OTL)、直接耦合(OCL)等几种型式的功率放大器。由于采用集成电路作为功率放大器具有体积小、功耗小、可靠性高、稳定性好、检修调试方便等优点,所以应用广泛。

收音机的电路原理图如下:

图3.1总体原理图

按照调幅收音机的方框图,将收音机的电路分为输入电路、变频电路、中频放大电路、检波器、音频放大电路及电源路等几部分。

1.输入回路

由 C1a、C2 和 B1 的初级线圈 L1 组成。B1 为中波磁性天线,由磁性材料(磁棒)和初、次级线圈(L1、L2)构成。磁棒的导磁率很高,能大量聚集空间电磁波的磁力线。L1、L2 多采用多股漆包线绞合的纱包线绕制,一般 L1 绕 60~80 圈,L2 绕 5~10 圈。C1A 是双连可变电容器中的一连(调谐连),容量调整范围为 5~270pF。C1a 是补偿电容,调试时用作微调补偿,通常采用半可变微调电容器,容量调整范围一般为 2~25 pF。

图3.2输入回路

C1A、C1a、L1 组成并联谐振电路。当外来的某一电台信号与谐振电路的固有频率一致时,电路发生谐振,该频率的电台信号就会在 L1 两端产生高电压而被选出,而其它频率的信号被衰减。选出的高频电台信号经 L1 耦合给 L2,加至变频管的基极。

当调节 C1A 的电容量时,可以使谐振电路的频率从 525kHz~1605kHz 之间连续变化,从而选择不同的电台信号。

2.变频电路

V1 是变频管,同时担任本机振荡和混频任务。R1、R2、和 V1 构成电流负反馈偏置电路。上偏置电阻 R1 参考阻值为 100kΩ,并标有“*”, 用来调节三极管的工作电流,其具体阻值在调试时确定。

本机振荡电路由 C1B、C1b、C3 、B2 和 V1 组成,为自激式的共基调发射极振荡电路。C1B 是与 C1A 同轴的双连电容器的振荡连,C1b 是补偿电容,通常采用半可变微调电容器,容量为 7~30 pF, B2 为振荡线圈,调节其磁芯,可以调节电感量,从而改变振荡器低端的振荡频率。C3 为振荡回路的耦合电容,也称振荡交连电容。

本机振荡器产生的等幅高频信号和经 B1 耦合过来的外来电台信号均加至 V1 的发射结,由于三极管的非线性作用,这两种信号混频的结果产生了多种新的频率成份。再由第一中频变压器 B3 的初级线圈和槽路电容 Cb3 组成的中频滤波器选出其中的差频信号,就得到了我们所需要的 465kHz 的中频信号。此信号又经过 B3 耦合至下一级进行中频放大。

图3.3变频电路

3.中频放大电路

为保证足够的放大量,中频放大器一般由两级选频放大器组成。V2 是第一中放管,R4、R5、R6、R8、R9 组成其电流负反馈偏置电路。一中放加有自动增益控制(简称 AGC),因此,偏置电流不宜过大,一般选在 0.4~0.8mA,由上偏置电阻 R4 调整。V3 是第二中放管,其基极偏置电压取自 V2 的发射极。C5 是 V2 的发射极旁路电容。

图3.4中频放大电路

B3、B4、B5 分别是第一、二、三中频变压器(又称中周),它们的初级分别与槽路电容 Cb3、Cb4、Cb5 构成调谐回路,谐振于 465kHz,实现多次选频。对多级中频放大器而言,中频变压器还担负着级间耦合和实现阻抗匹配的任务。

从变频级送来的中频信号,由 B3 耦合到 V2 的基极,经 V2 放大并选频后由 B4 耦合至V3 的基极,再经 V3 放大选频后由 B5 耦合到检波极。

4.检波电路与 AGC 电路

从 465kHz 的中频调幅信号中取出音频信号的过程,称为检波。检波电路有二极管检波和三极管检波两种,HX108 型收音机采用三极管检波。V4 是检波三极管。C7 为滤波电容,对中频信号的容抗小,而对音频信号呈现高容抗。R9 和 W 为检波的负载电阻,W同时兼作音量电位器。

放大后的中频信号由中放末级中频变压器 B5 耦合加至检波三极管 V4,利用三极管的基极与发射极 PN 结单向导电性完成检波任务。检波后产生下列三种成份:中频及其谐波分量、音频分量及直流分量。中频及其谐波分量经滤波电容 C15 滤除,而音频分量经R9、W 和隔直耦合电容 C7 送往音频放大器。直流分量与信号的强弱成正比,经 R8 送到一中放管 V2 的基极,实现 AGC 控制。R8 和 C4 还组成 RC 滤波网络,滤除中频及音频分量,防止中频及音频串入 V2 的基极引起中放自激。

5.音频放大电路

该机的音频放大电路由一级电压放大器和一级功率放大器级成。V5 构成一级直接耦合电压放大器,并采用直流负反馈稳定静态工作点。改变 R11 可以调整 V6 和 V7 的直流工作点。B6 是输入倒相变压器,其初级直流电阻作为 V5 的集电极电阻,两组次级绕组匝数相同,绕向相反,并有中心抽头。C11 和 C12 分别为 V6 V7 的反馈电容,稳定工作点,改善音质。

功放率放大电路采用输出变压器推挽功率放大器。V 6 和 V7 同为 NPN 型功放三极管,其参数一致,R11 分别为 V6、V7 的基极偏置电阻,使推挽功放工作在乙类状态。经一级电压放大后的音频信号由 B6 耦合后加至 V6 和 V7 的基极,在一个周期内,两只功放管交替导通,轮流工作。功率放大后的音频信号加到扬声器上,推动扬声器发出声音。

C13 为旁路电容,有旁路二次谐波,改善音质的作用。C14、R12、C15 构成π型滤波网络,实现电源退耦,作用一是防止高、中频信号通过电源串入音频放大器造成干扰;二是防止电路工作电流变化所引起的电压波动干扰其它电路。

图3.5音频放大电路

3、收音机的组装

1、按元件清单清点零件

2、分类放好。焊接

HX108 收音机全套散件(包括电原理图和印制电路板安装图),常用装接工具一套,万用电表、晶体管图示仪、直流稳压电源(或二节 1.5V 干电池)各一台,其他辅助材料若干。

焊接顺序:①焊接中周,为了使印刷电路板保持平衡,我们需要先焊两个对角的中周,在焊接之前一定要辨认好中周的颜色,以免焊错,千万不要一下子将四个中周全部焊在上面,这样以后的小元件就不好安装→②焊接电阻,前面我们已经将电阻别在纸上,我们要按r1——r13的顺序焊接,以免漏掉电阻,焊接完电阻之后我们需要用万用表检验一下各电阻是否还和以前的值是一样(检验是否有虚焊)→③焊接电容,先焊接元片电容,要注意上面的读数(要知道223型元片电阻&103型元片电阻的区别,元片电容的读数方法——前两数字表示电容的值,后面的数字表示零的个数),紧接着就是焊电解电容了,特别要注意长脚是“+”极,短脚是“—”极→④焊接二极管,红端为“+”,黑端为“—”→⑤焊接三极管,一定要认清“e”,“b”,“c”三管脚按放大倍数从大到小的顺序焊接)→⑥剩下的中周和变压器及开关都可以焊了→⑦最需要细心的就是焊接天线线圈了,用四根线一定要按照电路图准确无误的焊接好→⑧焊接喇叭和电池座。

图4.1印刷电路板

印制电路板装配完毕还应对照电路图检查有无漏装和错装,并进行整形,使元器件排列整齐、美观。

3、外观组装

(1)     将负极弹簧,正极片安装在塑壳上。如图5,焊好连接点及黑色,红色引线。

(2)     将周率板反面双面胶保护纸去掉,然后帖于前框,注意要贴装到位,并撕去周率板正面保护膜。

(3)     将YD57喇叭安装于前框,用一字小螺丝批靠带钩因定脚左侧,种用突出的喇叭定位圆弧的内侧为支点,将其导入带钩压脚,再用烙热铆三只固定脚。

(4)     将拎带套在前框内。

(5)     将调节器谐盘装在双联轴上,如图7用M2.5×4螺钉固定,注意调谐盘指示方向。

(6)     按图纸要求分别将二根白色或黄色导线焊接在喇叭与线路板上。

(7)     按图纸要求将正极(红)负极(黑)电源分别焊在线路板的指定位置。

(8)     将组装完毕的机芯照图8装入前框,一定要到位。

图4.5

4、收音机的调试

1、测试内容

电子产品调试主要包括以下内容:①静态工作点测试与调整;②波形、频率测试与调整;③频率特性测试与调整;④性能综合测试与调整。

(1)      通电前的检查 在通电前应先检查元器件的插装是否正确,焊接有无虚焊、假焊和短路,各种仪器连接及工作状态是否正常。

(2)      通电观察 对电子设备进行通电,首先观察有无冒烟、异味、元件发烫等异常现象。如有异常情况应立即切断电源进行检查,防止故障扩大。

(3)      测试和调整单元电路 如果整机电路由多块功能电路组成,应先对各功能板电路分块进行测试和调整。分块调试包括静态调试和动态调试,分别测量其静态参数和动态参数,并与设计要求相比较,如果超出规定范围,则要调整相应的可调元件,使其满足设计指标要求。

(4)      整机性能测试与调整 调试后的各功能块组装到一起,测量整机性能指标是否与设计指标相符,如有不符,还需进行适当调整。

2、收音机的调试步骤:

① 在元器件装配焊接无误及机壳装配好后,将机器接通电源,应在中波段内能收到本地电台后,即可进行调试工作。仪器连接方框图如附图2.10所示。

② 中频调试:

首先将双联旋至最低频率点,XFG-7信号发生器置于465KHZ频率处,输出场强为10mV/M,调制频率为1000HZ,调幅度为30%。收音机收到信号后,示波器应有1000HZ信号波形,用无感应螺丝批依次调节黑、白、黄三个中周,且反复调节,使其输出最大,此时,465KHZ中频即调好。

③ 频率复盖:

将XFG-7置于520KHZ,输出场强为5mV/M,调制频率1000KHZ,调幅度30%。双联调至低端,用无感应螺丝批调节红中周(振荡线圈),收到信号后,再将双联旋至最高端,XFG-7信号发生器置于1620KHZ,调节双联振荡联微调电容C1B,收到信号后,再重复将双联旋至低端,调红中周,以此类推。高低端反复调整,直至低端频率为520KHZ,高端频率为1620KHZ为止,频率复盖调节到此结束。

④ 统调:

将XFG-7置600KHZ频率,输出场强5mV/M左右,调节收音机调谐钮,收到600KHZ信号后,调节中波磁棒线圈位置,使输出最大,后将XFG-7旋至1400KHZ,调节收音机,直至收到1400KHZ信号后,调双联微调电容C1A,使输出为最大,重复调节600KHZ和1400KHZ统调点,至二点均为最大为止,统调结束。

在中频、复盖、统调结束后,机器即可收到高、中、低端电台,且频率与刻度基本相符。至此,放入2节5号电池进行试听,在高、中、低端都能收到电台后,即可将后盖盖好。

5、安全及注意事项

1.       要避免焊点的错焊和虚焊,最好是一次正确,多次焊接会造成焊接有时会弄坏电路板,让其表面的树胶化开,严重时让电路板烤焦,造成收音机电路无法正常工作、元器件无法接通;

2.       不要用过量的焊剂,收音机的底板很小,用过量的焊剂会造成短路等;

3.       焊接时要把元件固定好再焊接,要让元件树立在焊盘上,防止元件东倒西歪的,收音机元件很紧凑,若元件过长等将造成排列不恰当;

4.       二极管、三极管的极性不要接错;输入(绿色)、输出(红色)变压器不能调换位置,同时三极管等存在型号的问题;

5.       调试时,一定要严格按照调试步骤进行(黑中周、白中周、黄中周、红中周、双联);

6.       收音机的天线调试好的时候,将其固定到芯上,以免造成后期使用的不稳定;

7.       调电台时,一定要慢慢的细调。

8.       注意安全:溶化的焊锡、热的烙铁温度很高,千万别烫了自己、电到自己,安全第一。

6、    心得与体会

通过这次电子工艺实习,我深刻的认识到了,理论知识和实践相结合是教学环节中相当重要的一个环节,只有这样才能提高自己的实际操作能力,并且从中培养自己的独立思考、勇于克服困难。这次实习我真的很高兴,主要是自己亲自参与并弄好了一个收音机。虽然是第一次自己亲手做实验,但是我在这次实习中认识到,只有自己亲手做了,才会明白其实很多事是很简单的,只要你敢做,就没有你做不到的事。谁都有第一次,谁都会认为第一次是最难的。

通过本次电子工艺实习——组装、焊机、调试HX108-2七管半导体收音机教学内容后,对于此次实习内容,我有如下收获:(1)大体上对收音机的安装、焊接、调试及生产过程初步有了一定的了解;(2)学会了利用工艺文件独立进行整机的焊接和调试,并达到产品的质量要求;(3)初步掌握了一定的焊接技术与简单电路元器件的识别、装配,并对故障的诊断和排除有了一定的检测和解决故障的能力及方法,为今后对复杂电路的分析奠定基础;(4)HX108-2 七管半导体对收音机的工作原理也有了一定的深入了解;(5)熟悉了电子电路安装、焊接工艺的基本知识和原理,初步掌握了焊接技术并且能正确的安装、焊接一台正规的收音机,并能对其进行相关的调试;(6)学会编制简单电子产品工艺文件,能按照行业规程要求,撰写实训报告。(7)了解了安全用电知识,学习了安全操作要领,培养了严谨的工作作风,培养了良好的工作习惯,培养了正确的劳动观与人生观,也培养团队意识和集体主义精神。

除了对此次实验内容的体会,此外我也对以后关于电子电路设计以及实践内容也多了多一点的体会

1)  在理论计算各元件参数值时,不应该完全按照理论值设置,应该根据实际情况有所浮动,以达到实际效果;

2)  在元器件选择是应与实际情况相结合,尽量少使用虚拟元器件;

3)  在调试过程中,对于各元件的参数应该逐渐的增加或者减少,逐步的接近要起值;

4)  在仿真过程中出现错误时,我们可以选择使用软件自带的错误修正功能,如果是元件的初始化错误,可以自动完成修复;

5)  电路布线时应该按照最简化的方式布线,减少电路结构的复杂性;

6)  在调试时,尽量多使用各种测量仪器,包括万用表、示波器等等;

在满足设计要求是,应该尽量的减少电路的元器件成本

的确一次实习,给了我很多东西,使我眼界打开,感受颇深。简单的焊接使我了解到人生学习的真谛,课程虽然结束了,但学习还没结束,作为信息时代的大学生,作为国家重点培育的高科技人才,仅会操作鼠标是不够的,基本动手能力是一切工作和创造的基础、必要条件。

总之,这次实习给我带来了很大的收获,同时也给我带来了很大的快乐,再一次感谢学校给我们提供了一个学习锻炼的机会,和老师对我们的辛勤付出、叮嘱,这对我们以后的工作和学习都有很好的作用。

7、元件清单

原件清单如下表:

表6.1

7、    参考文献

[1]、赵淑范 《电子技术实验与课程设计》,清华大学出版社,2006.8

[2]、华中科技大学电子技术课程组,康华光  《模拟电子技术基础(第五版)》,高等教育出版社,2006.1

[3]、胡宴如 狄苏燕,《高频电子线路》,高等教育出版社,2009.1

[4]、清华大学电子学教研组,华成英,童诗白  《模拟电子技术基础(第四版)》,高等教育出版社,2006.5

[5]、赵淑范 《电子技术实验与课程设计》,清华大学出版社,2006.8

[6]、王振红  《电子技术综合实验及综合设计》,  机械工业出版社  20##年3月

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